2017-2018学年山东省临沂市蒙阴一中a部高二(上)期中物理试卷
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2017-2018学年山东省临沂市蒙阴一中A部高二(上)期中物理
试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1-7小题为单选题,8-12
小题为多选题,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)
1.(4分)下列说法正确的是()
A.点电荷一定是电量很小的电荷
B.电场线是假想曲线,实际不存在
C.电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向
D.根据C=可知,电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比2.(4分)如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是(仅受电场力)()
A.A点场强一定大于B点场强
B.在B点由静止释放一个电子,将一定向A点运动
C.场源电荷一定带正电,在A点左侧
D.正电荷运动中通过A点时,其运动方向一定沿AB
3.(4分)在点电荷Q的电场中,一个带正电的粒子通过时的轨迹如图实线所示,
a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是()
A.Q可能为正电荷,也可能为负电荷
B.运动中.粒子总是克服电场力做功
C.α粒子经过两等势面的动能E ka>E kb
D.α粒子在两等势面上的电势能E pa>E pb
4.(4分)如图所示,为A、B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确
的是()
A.在两图线交点处,A的阻值等于B的阻值
B.在两图线交点处,A的阻值小于B的阻值
C.在两图线交点处,A的阻值大于B的阻值
D.A的电阻随电流的增大而减小,B的阻值不变
5.(4分)三根相同的电热丝分别全部串联和全部并联,它们发出相同的热量,所需通电时间之比为()
A.9:1B.1:9C.3:1D.1:3
6.(4分)如图所示,当开关S断开时,电压表示数为3V,当开关S闭合时,电压表示数为1.8V,则外电阻R与电源内阻r之比为()
A.5:3B.3:5C.2:3D.3:2
7.(4分)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定,当加上0.3V电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机没有转动.当加上3V电压时,电流为1A,这时候电动机正常工作.则()
A.电动机的电阻是3Ω
B.电动机的正常工作时发热功率是3W
C.电动机正常工作时消耗的电动率是4W
D.电动机正常工作时机械效率是2W
8.(4分)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是()
A.这两点电荷一定是等量异种电荷
B.C点的电场强度比D点的电场强度大
C.这两点电荷一定是等量同种电荷
D.D、C两点的电场强度一定相等
9.(4分)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc,实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点通过P点时的电势能较大
C.带电质点通过P点时的动能较大
D.带电质点通过P点时的加速度较大
10.(4分)关于电阻的计算式R=和决定式R=ρ,下面说法正确的是()A.导体的电阻与其两端电压成正比,与电流成反比
B.导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关
C.导体的电阻随工作温度变化而变化
D.对一段一定的导体来说,在恒温下比值是会变的,导体电阻随U或I的变化而变化
11.(4分)关于电源和直流电路的性质,下列说法正确的是()A.电源被短路时,放电电流无穷大
B.外电路断路时,路端电压最高
C.外电路电阻值减小时,路端电压降低
D.不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变
12.(4分)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器.闭合开关后,把滑动变阻器的滑片向左滑动,以下说法正确的是()
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.R1消耗的电功率变小
D.R2消耗的电功率变大
二、实验题(本题共2小题,共14分)
13.(8分)测定“金属丝的电阻率”实验中,待测金属丝电阻约为5Ω.要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)B.电流表(0﹣0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0﹣3V,内阻4KΩ)D.电压表(0﹣15V,内阻15KΩ)
E.滑动变阻器(0﹣2000Ω,允许最大电流0.3A)
F.滑动变阻器(0﹣20Ω,允许最大电流1A)G.开关、导线若干(1)实验不选择的器材有(填写仪器前字母代号);伏安法测电阻时,A 应该(填:内接或外接)
(2)用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图,则读数为mm
(3)若用L表示金属丝长度,d表示直径,测得电阻R.则金属丝电阻率的表达式ρ=.
14.(6分)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验器材有:“3V 1.8W”
的小灯泡、电流表A(0﹣0.6A,内阻约为0.1Ω)、电压表V(0﹣3V,内阻约为4kΩ)、滑动变阻器R(0﹣10Ω,2A),以及干电池两节、电键和导线若干.实验要求保证器材的安全,灯泡两端的电压能从0开始连续调节,测量结果尽量准确.
(1)为了尽可能减小误差,实验中电流表应采用(选填“内接”或“外接”)法,采用正确的方式测出的小灯泡的电阻值(选填“大于”“小于”或“等于”)电阻的真实值.
(2)画出一个合理的电路图.
三、计算题(本题共4小题,共38分)
15.(9分)如图所示电路,已知电源的电动势为6V,内阻忽略不计,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,平行板电容器的电容为60μF,求:
(1)开关闭合后,电容器的电量;
(2)开关断开后,通过电阻R2的电量.
16.(9分)如图所示的电路,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω.闭合开关后,标有“8V,16W”字样的灯泡L恰好能正常发光,小型电动机M的线圈电阻R0=1Ω,求:
(1)通过电源的电流I;
(2)电动机的发热功率P1;
(3)电动机的输出功率P2.
17.(9分)在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中,用一根长为L的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m的电量为q带正电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.现将杆从水平位置A轻轻释放,重力加速度为g,在小球运动到最低点B的过程中.求:
(1)小球到达B点时的速度多大?
(2)在最低点时绝缘杆对小球的作用力多大?
18.(11分)如图所示,一带电粒子(不计重力),质量为m,带电量为q,垂直电场线方向进入偏转电场(U、d、L保持不变),设带电粒子的偏转距离为y 和速度偏转角度为φ。
(1)若y=,求进入偏转电场粒子的初速度大小;
(2)若Ф=60°,求进入偏转电场粒子的初速度大小;(用题中所给数据表示)
2017-2018学年山东省临沂市蒙阴一中A部高二(上)期
中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1-7小题为单选题,8-12
小题为多选题,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)
1.(4分)下列说法正确的是()
A.点电荷一定是电量很小的电荷
B.电场线是假想曲线,实际不存在
C.电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向
D.根据C=可知,电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比
【分析】明确点电荷的意义,知道只要带电体的大小和形状可以忽略即可看作点电荷;
明确电场线的性质,知道电场线是不存在的,电场是客观存在的;
明确电场强度方向的定义,知道电场强度方向与正电荷受力方向相同;
电容是电容器本身的性质,其定义采用的是比值定义法.
【解答】解:A、只要带电体在所研究的问题中大小和形状可以忽略不计即可以看作点电荷,其电荷量不一定小,故A错误;
B、电场线是人为引入的假想曲线,实际中并不存在,故B正确;
C、电场强度的方向是正电荷所受电场力的方向,但与负电荷受力方向相反,故
C错误;
D、电容器的电容是由电容器本身的性质决定的,与电压和电量无关,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了元电荷、电场线、电场强度以及电容等基本概念,要求能准确掌握它们的定义以及性质,知道比值定义法的正确应用.
2.(4分)如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是(仅受电场力)()
A.A点场强一定大于B点场强
B.在B点由静止释放一个电子,将一定向A点运动
C.场源电荷一定带正电,在A点左侧
D.正电荷运动中通过A点时,其运动方向一定沿AB
【分析】电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小.电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止,沿电场线的方向,电势降低.根据电荷所受的电场力方向分析其运动方向.
【解答】解:A、电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,由于只有一条电场线,不能判断出电场线的疏密情况,所以不能判断场强的大小,故A错误;
B、电场线的方向向右,当在B点由静止释放一个电子时,电子受到的电场力方
向向左,所以电子将一定向A点运动,故B正确;
C、只有一条电场线不能判断场源电荷的情况,所以不能判断场源电荷是不是正
电荷,故C错误;
D、正电荷运动中通过A点,此时受到的电场力的方向一定是沿AB方向的,但
是电荷的运动的方向不一定沿着AB方向,电荷也可以做曲线运动,故D错误。
故选:B。
【点评】本题就是考查学生基础知识的掌握,加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题.
3.(4分)在点电荷Q的电场中,一个带正电的粒子通过时的轨迹如图实线所示,
a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是()
A.Q可能为正电荷,也可能为负电荷
B.运动中.粒子总是克服电场力做功
C.α粒子经过两等势面的动能E ka>E kb
D.α粒子在两等势面上的电势能E pa>E pb
【分析】从粒子运动轨迹看出,轨迹向左弯曲,可知带电粒子受到了排斥力作用,从a到b过程中,电场力做负功,反之,远离Q的过程电场力做正功.可判断电势能的大小和动能大小以及Q的电性.
【解答】解:A、正电荷受到了排斥力作用,所以Q的电性一定是正电荷。
故A 错误;
B、根据运动轨迹可知,带电粒子受到了排斥力作用,从a到b过程中,电场力
做负功,反之,远离Q的过程电场力做正功。
故B错误;
C、D、根据运动轨迹可知,带电粒子受到了排斥力作用,从a到b过程中,电
场力做负功;因此动能减小,电势能增大。
故C正确,D错误;
故选:C。
【点评】该题考查轨迹问题,首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向,确定是排斥力还是吸引力.由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路
4.(4分)如图所示,为A、B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是()
A.在两图线交点处,A的阻值等于B的阻值
B.在两图线交点处,A的阻值小于B的阻值
C.在两图线交点处,A的阻值大于B的阻值
D.A的电阻随电流的增大而减小,B的阻值不变
【分析】在U﹣I图象中,图象的斜率表示电阻,根据斜率的变化可明确电阻的变化;两线交点时电流和电压相等,则由欧姆定律可求得电阻相等.
【解答】解:A、两图象的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等;故A正确,BC错误;
D、由图可知,电阻A的图象的斜率越来越大,故A的电阻随电流的增大而增大,
电阻B阻值不变;故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查伏安特性曲线的应用,要注意明确U﹣I图象中图象的斜率表示电阻,斜率变大说明电阻在增大.
5.(4分)三根相同的电热丝分别全部串联和全部并联,它们发出相同的热量,所需通电时间之比为()
A.9:1B.1:9C.3:1D.1:3
【分析】根据串联并联电路的特点,研究出两种情况总电阻的关系,根据电热公式研究时间关系.
【解答】解:设三电热丝的电阻为R,则全部串联时总电阻R1=3R,全部并联时总电阻R2=
由电热公式Q=,U、Q相同,则通电时间之比t1:t2=R1:R2=9:1。
故选:A。
【点评】本题考查对串联、并联电路特点的掌握程度和应用能力,比较简单,只要细心,不会出错.
6.(4分)如图所示,当开关S断开时,电压表示数为3V,当开关S闭合时,电压表示数为1.8V,则外电阻R与电源内阻r之比为()
A.5:3B.3:5C.2:3D.3:2
【分析】开关断开时,电压表示数即为电源的电动势;开关闭合时,由闭合电路的欧姆定律可求内外电阻上的电压之比,即可求得内外电阻之比.
【解答】解:开关断开时,电压表的示数等于电源的电动势,故E=3V;
当开关闭合时,电压表示数为R两端的电压,由U=E﹣U
内可知,内电压U
内
=E
﹣U=3.1.8=1.2(V);
故外电阻与内电阻的比值===;
故选:D。
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律的应用,要根据题意灵活选择闭合电路的欧姆定律的表达式列式求解.
7.(4分)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定,当加上0.3V电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机没有转动.当加上3V电压时,电流为1A,这时候电动机正常工作.则()
A.电动机的电阻是3Ω
B.电动机的正常工作时发热功率是3W
C.电动机正常工作时消耗的电动率是4W
D.电动机正常工作时机械效率是2W
【分析】当加上0.3V电压时电动机不转动,电动机电路是纯电阻电路,由欧姆定律求解电动机的电阻.电动机正常工作时,由P=UI求出电功率,由P
热
=I2R 求出热功率,两者之差即为机械功率.
【解答】解:A、当加上0.3V电压时电动机不转动,利用欧姆定律得
,故A错误;
B、当加上3V电压时,消耗的电能一部分发热,一部分转化为了机械能。
消耗的电功率为:P=IU=1×3=3W,发热功率P
热
=I2R=12×1=1W,故BC错误;
D、根据能量关系,产生的机械功率为:P机=P﹣P热=3﹣1=2W,故D正确。
故选:D。
【点评】电动机在不转动时,其电路是纯电阻电路,欧姆定律成立,而在正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立.
8.(4分)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是()
A.这两点电荷一定是等量异种电荷
B.C点的电场强度比D点的电场强度大
C.这两点电荷一定是等量同种电荷
D.D、C两点的电场强度一定相等
【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止.在两等量异号电荷连线的中垂线上,中间点电场强度最大,也可以从电场线的疏密判断场强的大小.
【解答】解:A、C、根据电场线分布的特点:电场线从正电荷出发到负电荷终止,且DN两侧电场线对称,可知A、B是两个等量异种电荷。
故A正确,C 错误;
B、D、在两等量异号电荷连线的中垂线上,C点处电场线最密,电场强度最大,
故B正确,C错误。
故选:AB。
【点评】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握,并要注意沿电场线的方向电势是降低的,等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线,同时注意等量异号电荷形成电场的对称性.加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题.
9.(4分)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc,实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点通过P点时的电势能较大
C.带电质点通过P点时的动能较大
D.带电质点通过P点时的加速度较大
【分析】由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;抓住电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场强度大,分析场强的变化,判断加速度的变化.
【解答】解:A、质点所受的电场力指向轨迹内侧,且与等势面垂直,由于电荷带正电,因此电场线垂直于等势面,指向右下方,而沿电场线电势降低,故c 等势线的电势最高,a等势线的电势最低,故A错误;
B、根据质点的受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故
质点在P点的电势能大于Q点的电势能,故B正确;
C、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于
Q点的动能,故C错误;
D、等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,电场力较大,根据牛
顿第二定律,加速度也较大,故D正确。
故选:BD。
【点评】解决这类轨迹问题的基本思路是:根据运动轨迹判断出所受电场力方向,然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化.
10.(4分)关于电阻的计算式R=和决定式R=ρ,下面说法正确的是()
A.导体的电阻与其两端电压成正比,与电流成反比
B.导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关
C.导体的电阻随工作温度变化而变化
D.对一段一定的导体来说,在恒温下比值是会变的,导体电阻随U或I的变化而变化
【分析】导体的电阻是导体本身的特性,与其两端电压和电流强度无关,根据电阻定律R可知:导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关.导体的电阻率随温度变化而变化,电阻也随温度而变化.
【解答】解:A、导体的电阻是导体本身的特性,与其两端电压和电流强度无关。
故A错误;
B、根据电阻定律R=可知:导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关。
故B正确;
C、D导体的电阻率随温度变化而变化,电阻也随温度而变化。
故C正确;
D、导体的电阻是导体本身的特性,对一段一定的导体来说,在恒温下比值是
恒定的,导体电阻不随U或I的变化而化。
故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查电阻的定义式及决定式的关系,要注意明确电阻是导体本身的性质,与电压及电流无关.
11.(4分)关于电源和直流电路的性质,下列说法正确的是()A.电源被短路时,放电电流无穷大
B.外电路断路时,路端电压最高
C.外电路电阻值减小时,路端电压降低
D.不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变
【分析】电源电动势等于电源的内、外电压之和,根据闭合电路欧姆定律分析即可求解.
【解答】解:A、电源被短路时,根据I=可知,放电电流比较大,不是无穷大,故A错误;
B、外电路断路时,电源内电压等于电源电动势,最大,故B正确;
C、根据闭合电路欧姆定律可知,路端电压U=E﹣,当外电路电阻值R减小
时,路端电压减小,故C正确;
D、电源的内、外电压之和等于电源电动势,保持不变,故D正确。
故选:BCD。
【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,难度不大,属于基础题.
12.(4分)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器.闭合开关后,把滑动变阻器的滑片向左滑动,以下说法正确的是()
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.R1消耗的电功率变小
D.R2消耗的电功率变大
【分析】根据滑片的移动方向判断出滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后由串并联电路特点、欧姆定律以及功率公式分析答题.
【解答】解:A、当滑动变阻器的滑片向左滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,与R2并联的电阻减小,外电路总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,则V的示数减小,根据串联电路电压与电阻成正比的特点,可知,并联部分电压减小,通过R2的电流减小,则A的示数减小,故A错误,B正确;
C、根据可知,总电流增大,R1消耗的电功率变大,故C错误;
D、通过R2的电流减小,根据可知R2消耗的电功率变小,故D错误。
故选:B。
【点评】本题是一道闭合电路的动态分析题,要掌握动态电路动态分析题的解题思路与方法.也可利用经验结论进行分析:变阻器电阻增大时,所在并联电路电压增大,与之并联的另一支路电流增大,电流表读数增大.
二、实验题(本题共2小题,共14分)
13.(8分)测定“金属丝的电阻率”实验中,待测金属丝电阻约为5Ω.要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)B.电流表(0﹣0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0﹣3V,内阻4KΩ)D.电压表(0﹣15V,内阻15KΩ)
E.滑动变阻器(0﹣2000Ω,允许最大电流0.3A)
F.滑动变阻器(0﹣20Ω,允许最大电流1A)G.开关、导线若干(1)实验不选择的器材有DE(填写仪器前字母代号);伏安法测电阻时,A 应该外(填:内接或外接)
(2)用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图,则读数为 1.998(1.996﹣
1.999)mm
(3)若用L表示金属丝长度,d表示直径,测得电阻R.则金属丝电阻率的表达
式ρ=.
【分析】本题关键是根据闭合电路欧姆定律和电流表量程求出电路中的最大电阻,应选用与滑动变阻器最大值接近的变阻器.
【解答】解:(1)因金属丝电阻值为2Ω,由闭合电路欧姆定律得最大电阻=
==15Ω,所以滑动变阻器E的阻值太大,故不选择E,又电源电动势为3V,所以不能选择D.因金属丝电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法接法.(2)螺旋测微器读数为d=1.5mm+49.8×0.01mm=1.998mm,(1.996﹣1.999均可)
(3)由R=,及S=得ρ=
故答案为(1)DE,(2)外
(2)1.998(1.996﹣1.999)
(3)
【点评】选取滑动变阻器的方法是:若变阻器阻值远小于待测电阻值则应用分压式接法;若滑动变阻器大于待测电阻值且根据闭合电路欧姆定律求出的最大电流小于电流表的额定电流,则应选用限流式接法.螺旋测微器读数时注意半毫米刻度线是否露出.
14.(6分)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验器材有:“3V 1.8W”
的小灯泡、电流表A(0﹣0.6A,内阻约为0.1Ω)、电压表V(0﹣3V,内阻约为4kΩ)、滑动变阻器R(0﹣10Ω,2A),以及干电池两节、电键和导线若干.实验要求保证器材的安全,灯泡两端的电压能从0开始连续调节,测量结果尽量准确.
(1)为了尽可能减小误差,实验中电流表应采用外接(选填“内接”或“外接”)法,采用正确的方式测出的小灯泡的电阻值小于(选填“大于”“小于”或“等于”)电阻的真实值.
(2)画出一个合理的电路图.
【分析】(1)根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表的接法,根据电流表接法应用欧姆定律分析实验误差.
(2)根据题意确定滑动变阻器与电流表接法,然后作出电路图.
【解答】解:(1)灯泡正常发光时电阻:R===5Ω,电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为4kΩ,
灯泡电阻远小于电压表内阻,则电流表采用外接法,
采用外接法时,通过灯泡实际电流小于电表读数,
根据欧姆定律R=可知,灯泡电阻的测量值小于电阻的真实值.
(2)由(1)可知,电流表采用外接法,由题意可知,实验要求;电压与电流从零开始变化,
则滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示:
故答案为:(1)外接;小于;(2).
【点评】对电学实验题目应明确:①根据待测电阻的额定电压和额定电流来选择
电压表和电流表的量程;②若电阻大小满足>时,电流表应用外接法,
否则应用内接法;③当电路要求电流从零调时,变阻器应采用分压式接法,应选择全电阻小的变阻器以方便调节.
三、计算题(本题共4小题,共38分)
15.(9分)如图所示电路,已知电源的电动势为6V,内阻忽略不计,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,平行板电容器的电容为60μF,求:
(1)开关闭合后,电容器的电量;
(2)开关断开后,通过电阻R2的电量.
【分析】(1)先求出R2、R3并联的电阻值,再由串联电路分压规律求出电容器的电压,即可由Q=CU求得电容器的电量;
(2)开关断开后,电容器通过R2、R3放电,而R2、R3并联,根据并联电路的分流规律求通过电阻R2的电量.
【解答】解:(1)R2、R3并联的电阻值R23===2Ω
则R23=R1,电容器的电压U C=U23==3V
电容器的电量Q=CU C=60×10﹣6×3C=1.8×10﹣4C
(2)开关断开后,电容器通过R2、R3放电,而R2、R3并联,则有:
==
通过R2、R3的电量之比==
而Q=Q2+Q3.
解得通过电阻R2的电量Q2=1.2×10﹣4C
答:
(1)开关闭合后,电容器的电量是1.8×10﹣4C;
(2)开关断开后,通过电阻R2的电量是1.2×10﹣4C.
【点评】对于电容器关键要确定其电压,要知道电路稳定时电容器相当于开关断开,电容器的电压等于与之并联的电路两端的电压.。